بررسی عملکرد فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته با استفاده از ترکیب فرآیند ازناسیون و الکترولیز جهت تصفیه محیط های آبی

امروزه وجود ترکیبات و مواد مقاوم و سمی در منابع آب و همچنین تولید پساب های حاوی ترکیبات سمی و پیچیده، کاربرد فرآیندهای متداول تصفیه آب و فاضلاب را محدود و در برخی موارد ناتوان کرده است. از طرفی طی دو دهه گذشته استانداردهای زیست محیطی سخت گیرانه تر شده است، بنابراین در طی سال های اخیر فن آوری های تصفیه از لحاظ اقتصادی و فنی توسعه پیدا کرده اند. یکی از این فن آوری های تصفیه به عنوان فرآیند های اکسیداسیون پیشرفته (aops) معروف است. فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته به دلیل کارایی بسیار بالا و همچنین عدم ایجاد آلودگی های ثانویه بسیار مورد توجه قرار گرفته و برای حذف انواع مختلفی از آلاینده ها از قبیل مواد آلی، رنگزاهای نساجی، فلزات سنگین و غیره، مورد استفاده قرار می گیرند. فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته بر پایه ازن، تشکیل رادیکال های هیدروکسیل در یک چرخه خودتجزیه ای را می دهند که توسط عوامل کاتالیستی گوناگون تسریع می شود. در این پایان نامه کارآیی عملکرد ترکیب فرآیندهای ازناسیون و الکترولیز (انعقاد الکتریکی) جهت رنگ زدایی از پساب مصنوعی حاوی رنگزای اسید قهوه ای 214 (acid bronw 214) به عنوان یک فرآیند اکسیداسیون پیشرفته بر پایه ازن، بررسی شد. اثر پارامترهای عملیاتی مختلف موثر بر هر دو فرآیند از قبیل ph اولیه محلول (6/9-6/3)، غلظت ابتدایی رنگزا (150-50 میلی گرم بر لیتر)، شدت جریان گاز (15-5 سانتی متر مکعب بر ثانیه)، غلظت اولیه نمک سولفات سدیم (5-1 گرم بر لیتر) به عنوان الکترولیت و دانسیته جریان الکتریکی (15-5 میلی آمپر بر سانتی متر مربع) مورد بررسی قرار گرفت. در تمامی آزمایشات راندمان حذف رنگ که با استفاده از روش اسپکتروفتومتری تعیین شد، به عنوان معیار کارآیی عملکرد سیستم، به کار گرفته شد. ابتدا راندمان حذف رنگ توسط فرآیند ازناسیون به تنهایی تحت شرایط مختلف بدست آمد. در شدت جریان گاز 10 سانتی متر مکعب بر ثانیه، غلظت اولیه 100 میلی گرم بر لیتر و ph اولیه 6/6 بعد از 30 دقیقه از زمان واکنش راندمان حذف رنگ 38/81 درصد حاصل شد. سپس راندمان حذف رنگ توسط فرآیند ازن-انعقادالکتریکی تحت شرایط عملیاتی مختلف جهت مقایسه با ازناسیون به تنهایی و بررسی اثر انعقادالکتریکی بر آن مورد بررسی قرار گرفت. راندمان حذف رنگ برای فرآیند ازن-انعقادالکتریکی با افزایش ph اولیه محلول، شدت جریان گاز و دانسیته جریان الکتریکی، افزایش یافت. همچنین با افزایش غلظت اولیه رنگزا، راندمان حذف رنگ کاهش یافت. با افزایش غلظت اولیه نمک از 1 به 3 گرم بر لیتر ابتدا راندمان حذف رنگ افزایش و سپس با افزایش بیشتر از 3 به 5 گرم بر لیتر کاهش یافت. در ph اولیه 6/6، غلظت اولیه رنگ 100 میلی گرم بر لیتر، دانسیته جریان الکتریکی 10 میلی آمپر بر سانتی متر مربع، شدت جریان گاز 10 سانتی متر مکعب بر ثانیه و غلظت اولیه نمک 3 گرم بر لیتر، راندمان حذف رنگ در 15 دقیقه گذشته از زمان فرآیند ترکیبی برابر با 54/92 درصد نسبت به فرآیند ازناسیون (27/61 درصد) و انعقاد الکتریکی (12/26 درصد) بود. نتایج نشان دهنده موثرتر بودن سیستم ازن-انعقادالکتریکی نسبت به فرآیندهای ازناسیون و انعقاد الکتریکی به تنهایی جهت حذف رنگزای اسید قهوه ای 214 از محیط های آبی است.